elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Removal of Small-Sized Space Debris by Laser-Ablative Momentum Generation

Scharring, Stefan und Lorbeer, Raoul-Amadeus und Zwilich, Michael und Zabic, Miroslav und Eisert, Lukas und Hampf, Daniel und Wilken, Jascha und Schumacher, Dennis und Roth, Markus und Eckel, Hans-Albert (2018) Removal of Small-Sized Space Debris by Laser-Ablative Momentum Generation. the 21st International Workshop on Laser Ranging 2018, 2018-11-05 - 2018-11-09, Canberra, Australien.

[img] PDF
946kB

Kurzfassung

Laser-based space debris removal concepts have been around for decades now. Nevertheless, practical implementation is still connected to great technological risks. Most of the concepts plan to utilize the laser ablative process at the target. To investigate this common aspect in detail and to reduce the risk of misleadingly extrapolating parameters, we now experimentally investigated the generation of impulse under realistic conditions as to be expected in a real space scenario. A Nd:YAG based, 10 ns pulsed MOPA laser system providing a pulse energy of 80 J was weakly focused to a diameter of 3 cm onto debris-like targets with different sizes, shapes and materials. The target masses ranged between 1 g to 3 g, indeed representing dangerous objects, and were in free fall within a vacuum during single pulse irradiation. High speed 3D-tracking was applied to deduce the kinetic properties induced by the ablation process. Finally, the data was compared to raytracing based simulation results. Differences between materials and mechanical dynamics are discussed. In simulations we explore operational safety issues as well as both potential and limitations of laser-ablative momentum generation, in particular with respect to the accumulation of residual heat from the ablation process. For this purpose, we use Monte Carlo simulations in order to analyze how restrictions in laser pointing accuracy as well as random target orientation affect the predictability of laser-ablative momentum generation. Moreover, pulse number restrictions are discussed in order to avoid target melting and its compactification.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/123756/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Removal of Small-Sized Space Debris by Laser-Ablative Momentum Generation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Scharring, Stefanstefan.scharring (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lorbeer, Raoul-Amadeusraoul.lorbeer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3674-9796NICHT SPEZIFIZIERT
Zwilich, MichaelDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zabic, MiroslavDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eisert, Lukaslukas.eisert (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hampf, Danieldaniel.hampf (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wilken, JaschaJascha.Wilken (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5748-1261NICHT SPEZIFIZIERT
Schumacher, DennisGSI Helmholtzzentrum für SchwerionenforschungNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roth, Markusmarkus.roth (at) physik.tu-darmstadt.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eckel, Hans-AlbertHans-Albert.Eckel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4581-6375NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:9 November 2018
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Space Debris, Debris Removal, Laser Ablation, Pulsed Laser, Proof-of-principle
Veranstaltungstitel:the 21st International Workshop on Laser Ranging 2018
Veranstaltungsort:Canberra, Australien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:5 November 2018
Veranstaltungsende:9 November 2018
Veranstalter :Space Environment Research Centre
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Laserforschung und Technologie (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Physik > Aktive optische Systeme
Hinterlegt von: Scharring, Stefan
Hinterlegt am:26 Nov 2018 16:43
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:27

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.